Загрузка...

Организация ввода/вывода. Програмный ввод/вывод.Ввод/вывод по прерываниям и через прямой доступ к памяти. Синхрониз ация работы процессора и периферийных устройств.


Процессом ввода/вывода называется пересылка данных м/у основной памятью и ПУ.

Принципы в/в: 1.Использование специальных устройств — контроллеров ПУ (КПУ), предназначенных для сопряжения системного интерфейса с интерфейсом ПУ. (Системный интерфейс PCI, ISA; интерфейс ПУ — SCSI, IDE, RS 232c, IEEE 488, Centronics, EIDE). 2.Каким образом можно обратиться к этому контроллеру. Архитектурно КПУ представляет собой совокупность регистров (ячеек памяти), доступных через область физического адресного пространства системного интерфейса.

область физического адресного пространства системного интерфейса.

(Иногда выделяют специальные адресные пространства для регистров контроллеров ПУ, онот называется конфигурационным адресным пространством). PCI — конфигурац. адресное пространство ISA — пространство в/в. 3. Методы организации в/в: а)програмный в/в б)в/в по прерыванию в)через ПДП.

Програмный в/в

Програмный в/в.Общий подход: При програмном в/в выполнение осуществляется по специальной программе. При этом проверяется состояние ПУ путём обращения к регистру состояния. Выдаются команды ПУ в регистры управления. Осуществляется чт./ зап.данных через регистр данных (когда ПУ эти данные выдало или готово принять). Достоинства программного вывода: 1.Минимальный объём оборудования. 2.Простота контроллера ПУ. 3.Простота подключения различных модификаций ПУ (изменяется только программа). Недостатки: 1.Неэффективное использование процессоров. 2.Быстродействующее ПУ не могут быть обслужены через программный в/в. 3. Для каждого ПУ должна быть своя программа в/в (так называемый драйвер).

В/В по прерыванию.

Классическая схема RS-232 (8250).

Вместо ожидания того или иного ПУ, путём сканирования соответствующих бит в регистры состояния при в/в по рерыванию, контроллер ПУ устанавливает сигнал прерывания на интерфейсе когда устройство требует обслуживания со стороны процессора.

В этом случае регистр состояния указывает программе обработки прерываний, какое событие (ия) привели к его возникновению. Достоинства: 1.Более эффективное использование процессорного времени. 2. Распораллеливание обмена контроллера ПУ — ПУ и CPU — КПУ.

Недостатки: 1.Более сложный контроллер. 2.Усложнение программы в/в. 3.Невозможность обслуживания быстродействующих ПУ (с о средним быстродействием).

КПП —контроллер приоритетных прерываний.

КПДП — контроллер прямого доступа к памяти.

(перебор адреса и счетчика)

УВВ через ПДП.Программа в/в состоит из 3-х частей: а)инициирование в/в б)обработок прерываний в)завершения обмена (привести в порядок КПУ. и т. д.) Достоинства. а)Возможность использования устройств ПУ. загружающих системный интерфейс полностью. б)Полностью освобождается процесор от процесо в/в, лишь подготавливает (инициализ.) оборудование.Недостатки. Самый сложный способ в/в, в кот. учавствует самый большой объём оборудования.

Загрузка...